KR101255535B1 - 메쉬 네트워킹을 위한 슈퍼프레임구조 및 비컨 스케쥴링 방법 - Google Patents

메쉬 네트워킹을 위한 슈퍼프레임구조 및 비컨 스케쥴링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메쉬네트워크를 지원하는 슈퍼프레임 구조 및 비컨 스케쥴링 방법에 관한 것이다.
본 발명은 비컨 모드에서 메쉬 토폴로지를 지원할 수 있으며, 분산방식의 비컨 스케쥴링으로 알고리즘이 단순하며 구현이 쉽고, 네트워크 환경변화에 쉽게 적응할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

메쉬 네트워킹을 위한 슈퍼프레임구조 및 비컨 스케쥴링 방법{Superframe structure and beacon scheduling method for mesh networking}
본 발명은 비컨 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 메쉬네트워크를 지원하는 슈퍼프레임 구조 및 비컨 스케쥴링 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[관리번호: 2008-F-053-01, 과제명: QoS 및 확장성지원(S-MoRe) 센서네트워크 고도화 기술개발(표준화연계)].
센서네트워크 MAC 기술중 가장 대표적인 기술로 IEEE802.15.4 MAC 을 들 수 있다. IEEE 802.15.4는 PAN coordinator(PNC)로부터 시작되는 tree 구조로 네트워크를 형성하고, 각 노드가 사용자에 의해 지원되는 스케줄링 방법에 따라 독립된 활성화 구간(active duration)을 할당한 후 해당 active duration 동안 통신을 지원한다. 이러한 비컨 모드에서는 트리 네트워크 구조만 지원하여 메쉬 네트워크 구조를 지원하지 못하는 문제가 있다. 또한 비컨 충돌을 회피하기 위한 방식이 상위계층에서 이루어지기 때문에 알고리즘 처리 지연시간 및 효율성 문제가 있다.
본 발명은 비컨 모드(beacon enabled mode)에서 메쉬 네트워크 구조를 지원하기 위한 슈퍼프레임 구조를 정의하고, 분산방식으로 비컨 스케쥴링을 할 수 있는 방식을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크에서 노드의 비컨 스케쥴링 방법은, 메쉬 네트워크가 네트워크 코디네이터의 비컨 전송 주기인 비컨 간격을 다수의 슈퍼프레임으로 구성되어 있고, 전송 범위 내 이웃 노드들로부터 비컨 할당 정보를 수신하는 단계; 및 상기 비컨 할당 정보를 기초로 상기 다수의 슈퍼프레임 중 비컨이 할당되지 않은 슈퍼프레임을 자신의 비컨 전송을 위한 슈퍼프레임으로 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 노드는 자신의 비컨 할당 정보를 상기 이웃 노드들로 브로드캐스팅하는 단계; 상기 이웃 노드들 중 비컨 할당이 중복되는 것을 검출한 노드로부터 비컨 할당 중복 정보를 통지받는 단계; 및 상기 비컨 할당 중복 통지를 기초로 타 노드와 중복되지 않는 다른 슈퍼프레임을 선택하는 단계;를 더 포함하여 비컨 충돌을 예방 할 수 있다.
상기 노드는 상기 이웃 노드들 중 비컨 충돌을 검출한 노드로부터 비컨 충돌 정보를 수신하는 단계; 및 상기 비컨 충돌이 발생하는 슈퍼프레임의 비컨 슬랏이 자신의 비컨 슬랏인 경우, 타 노드와 중복되지 않는 다른 슈퍼프레임을 선택하는 단계;를 더 포함하여 비컨 충돌을 해소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크에서 노드의 비컨 스케쥴링 방법은, 비컨 충돌을 피하기 위해 비컨 전송 시간을 지연시키는 단계; 및 슈퍼프레임의 시작 시간과 상기 시간 지연 후 비컨 전송 시간 간의 오프셋(offset) 값을 포함하는 비컨을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 IEEE 802.15.4 MAC의 beacon enabled mode에서 메쉬 토폴로지를 지원하지 못하는 문제점을 해결할 수 있으며, 비컨 스케쥴링 알고리즘이 분산방식이기 때문에 알고리즘이 단순하며 구현이 쉽고, 네트워크 환경변화에 쉽게 적응할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 이로 인하여 신뢰성 및 낮은 지연성이 요구되는 센서 어플리케이션 적용이 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본 발명의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명을 위하여 다음과 같이 용어를 정의한다.
- PNC(PAN Coordinator): 센서네트워크를 시작하고 관리하는 최상위 노드
- 코디네이터(Coordinator): 라우팅 기능이 있는 센서 노드
- 비컨 모드(beacon enabled mode): 모든 Coordinator가 자신의 비컨을 주기적으로 송신할 수 있는 네트워크 운영 방법
- 비컨 스케쥴링(beacon scheduling): 비컨 충돌을 회피하기 위하여 모든 노드의 비컨 송신 시간을 관리하는 방법
- 슈퍼프레임: 네트워크 전체 노드가 duty-cycling을 하기 위한 주기적인 프레임 구조
센서네트워크를 위한 IEEE802.15.4 MAC 규격의 비컨 모드(beacon enabled mode)는 메쉬 네트워크를 지원하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 메쉬 네트워크를 고려한 슈퍼프레임 구조와 비컨 스케쥴링 기법을 제안하고자 한다. 슈퍼프레임은 SO(Superframe Order), BO(Beacon Order) 값으로 구성 되며, SO는 슈퍼프레임의 길이와 관련되고, BO는 PNC가 비컨 프레임을 전송하는 간격인 BI(Beacon Interval)와 관련된다. SD(Superframe Duration)는 슬롯화(slotted)되어 이루어진다. 네트워크 내 노드는 자신의 이웃 노드로부터 이웃 노드의 이웃 노드 정보를 수신하여 비어있는 SD를 선택함으로써 비컨 스케쥴링을 한다. 본 발명은 기존 IEEE802.15.4 MAC 규격의 슈퍼프레임 구조를 변경하지 않고 MAC 계층에서 분산 방식의 비컨 스케쥴링 기법을 제공하기 때문에 간단하며, 네트워크 토폴로지에 영향을 받지 않아 적응성이 뛰어나다.
모든 노드들이 자신의 주기적인 비컨 신호를 전송하는 beacon enabled mode 메쉬 네트워크를 지원하기 위해서는 제일 먼저 비컨 신호를 충돌없이 스케쥴링 하여야 한다. 현재 IEEE802.15.4 MAC의 비컨 스케쥴링을 위한 MAC 계층의 지원방법은 트리구조에서 슈퍼프레임의 부모 노드 및 자식 노드 간 비컨 시작 시간(start time) 정보를 이용하여 비컨 충돌을 피하는 방법이다. 그러나 이러한 방식은 부모 및 자식 노드가 아닌 이웃 노드에 대한 비컨 스케쥴링 기법이 제공되지 않아 메쉬 네트워크를 지원하지 않는다.
스케쥴링 방식은 중앙집중방식과 분산방식이 있다. 중앙집중방식은 PAN Coordinator가 모든 노드에 대한 비컨을 스케쥴링하는 방식이며 이러한 방식의 문제점은 네트워크 구조가 변경이 되거나 노드에 장애가 발생할 때 다시 스케쥴링해야 한다.
본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위해서 분산방식의 비컨 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 모든 노드는 네트워크 참여시 스캔을 통한 이웃 노드의 비컨 신 호를 수신하게 된다. 비컨 신호는 이웃 노드의 비컨 할당 정보를 비트맵 형식으로 나타내고 있기 때문에 네트워크에 참여하는 노드가 바로 자신의 비컨 할당 슬랏을 결정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크에서 비컨 모드를 지원하기 위한 슈퍼프레임 구조이다.
본 발명은 기존의 슈퍼프레임을 그대로 사용하여 분산방식의 비컨 스케쥴링이 가능하다. 모든 노드는 동일 값의 BO 값과 SO 값을 갖고, BI 내에 n개의 SD(Superframe Duration)가 포함된다. SD는 슬랏화 되어있고, SD가 시작되는 슬랏이 비컨이 전송되는 비컨 구간이다. 상기 실시예에서는 8개의 SD (따라서 8개의 비컨 구간 또는 비컨 슬랏)가 포함되는 슈퍼프레임 구조이다.
모든 노드는 비컨 스케쥴링 알고리즘에 따라 자신의 SD를 선택한 후 다음 BI에서 해당 SD의 비컨 구간에서 자신의 비컨을 전송한다. 또한 각 노드는 이웃 노드의 비컨을 트래킹하여 메쉬 네트워크 구조를 지원한다. 에너지 절감을 위해 BLE를 사용할 수도 있다.
상기 네트워크는 PNC의 비컨 전송 주기인 비컨 간격에 다수의 슈퍼프레임이 포함되는 슈퍼프레임 구조의 메쉬 네트워크이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 방식의 비컨 스케쥴링 방법을 나타내는 흐름도이다.
네트워크에 조인하는 노드는 이웃 노드에 대한 정보를 얻기 위해서 스캔(이웃 노드의 비컨 신호 listen)을 한다(S201). 조인 노드는 채널 리스트 상의 채널의 스캔을 시작하기 위해 MLME-SCAN.request primitive를 사용할 수 있다. 조인 노드는 최대 BI 내에서 비컨을 전송하는 모든 노드들을 검색한다.
조인 노드는 스캔 과정을 통하여 수신한 이웃 노드의 비컨으로부터 이웃 노드의 이웃 노드 비컨 할당 정보를 얻는다(S203). 비컨 할당 정보는 비트맵으로 표현되고, 이웃 노드들은 비컨 할당 정보를 조인 노드와 공유한다.
조인 노드는 이웃 노드의 이웃 노드 비컨 할당 정보를 이용하여 할당되지 않은 비컨 슬랏을 선택한다(S205). 예를 들어, 조인 노드는 이웃 노드들로부터 수신한 모든 비컨의 비컨 할당 정보로부터 비컨 슬랏이 비어있는('1'로 설정되지 않은) 슈퍼프레임을 자신의 비컨 전송을 위한 슈퍼프레임으로 선택할 수 있다. 노드는 이웃 노드의 이웃 노드 비컨 할당 정보를 통해 2홉 디스턴스 노드의 비컨 할당 정보를 알 수 있다.
이웃 노드로부터 비컨을 수신하지 못하였을 경우, 네트워크를 형성하고 자신이 PNC로서 슈퍼프레임 구조를 정의한다(S207). 비컨 간격 내에서 첫번째 슈퍼프레임의 비컨 슬랏을 자신의 비컨 슬랏으로 선택하여 네트워크를 운영하게 된다(S209).
자신의 비컨 슬랏을 선택한 노드는 이후 주기적으로 해당 비컨 슬랏에서 비컨을 전송한다(S211). 노드는 주기적으로 이웃 노드의 비컨을 수신하여 이웃 노드에 대한 정보를 업데이트하고, 자신의 비컨에 정보를 담아 주기적으로 방송한다.
각 노드는 비컨 충돌을 감지한 경우, 이웃 노드에 충돌을 통지한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 스케쥴링 과정을 설명 하기 위한 도면이다.
도 3a는 네트워크 토폴로지 형상의 일 예로서, 각 노드를 중심점으로 하는 원은 자신의 데이터 전송 범위를 표시한다. 새로운 노드 D가 네트워크에 조인하기 위하여 이웃 노드인 A, C, E 노드의 비컨을 수신한다.
각 노드의 비컨에는 도 3b에서와 같이 자신의 이웃 노드의 비컨 할당 정보를 비트맵 형식으로 표시한다. 예를 들어, 사용되고 있는 비컨 슬랏은 '1'로 표시하고, 사용되지 않는 비컨 슬랏은 '0'으로 표시될 수 있다. 비컨 슬랏은 슈퍼프레임이 시작되는 구간으로 하나 이상의 슬랏일 수 있다. 비컨 슬랏 번호는 슈퍼프레임의 번호에 대응한다. 도 3b를 참조하면, 노드 A는 0, 1, 3, 6 번 비컨 슬랏을 노드 A와 노드 A의 이웃 노드들이 사용하고 있음을 비트맵 정보로 나타내고 있다. 마찬가지로 노드 C는 0, 1, 3번 비컨 슬랏, 노드 E는 0, 3, 7번 비컨 슬랏이 자신과 자신의 이웃 노드들이 사용하고 있음을 비트맵으로 표시하고 있다. 조인 노드 D는 A, C, E의 비컨 할당 정보를 참조하여 현재 2, 5번 비컨 슬랏이 할당되지 않은 빈 슬랏임을 알 수 있다.
노드 D는 2, 5번 비컨 슬랏 중에 임의의 슬랏을 선택하여 자신의 비컨 슬랏으로 사용할 수 있다. 슬랏 선택 방법은 슬랏 번호 순서에 따라 또는 임의 선택 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 도 3c를 참조하면, 노드 A, E, C, D 의 비컨 할당 정보를 슈퍼프레임에 표시하여 설명하고 있다. 노드 D는 2번 슬랏을 자신의 비컨 슬랏으로 선택하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 프레임에서 비컨 스케쥴링을 위한 비트맵 형식의 비컨 할당 정보를 나타내기 위한 필드 구조이다.
SD Index 서브필드는 비컨을 전송하는 노드에 할당된 SD 번호를 나타낸다. SD Bitmap 서브필드는 2( BO - SO )비트 길이일 수 있고, 이웃 노드의 비컨 할당 정보를 나타낸다. SD Bitmap 서브필드는 비컨 스케쥴을 차례로 나타내는 비트맵 방식에 의해 표현될 수 있다. 비컨이 해당 SD에 할당되면 대응 비트는 1로 설정된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비컨 프레임에서 비컨 스케쥴링을 위한 비트맵 형식의 비컨 할당 정보를 나타내기 위한 필드 구조이다.
도 5a를 참조하면, 비컨 비트맵 명세 필드는 1 byte 길이일 수 있고, 서브필드에 대한 정보를 담고 있다. 네트워크 규모에 따른 가변 길이의 비컨 비트맵 필드는 실제 비컨 할당 정보를 비트맵으로 나타내기 위한 비트맵 할당 필드이다.
도 5b는 도 5a의 비컨 비트맵 명세 필드의 하위 서브필드 구조이다. 첫번째 2비트는 가변하는 비트맵 할당 필드의 길이를 바이트 단위로 나타내고 있으며, 2~6번째 비트는 자신의 비컨 할당 슬랏의 번호를 나타내고 있다. 나머지 1비트는 예약 비트(reserved bit)이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 방식으로 비컨을 할당할 경우에 발생할 수 있는 비컨 슬랏 충돌문제를 해결하기 위한 방식을 나타낸다.
네트워크로 조인하는 노드 D, E는 동시에 같은 SD(2번)의 비컨 슬랏을 자신의 비컨 슬랏으로 할당할 수 있다.
노드 D, E는 자신의 비컨 슬랏을 선택한 후 이웃 노드에 비컨 할당 정보를 브로드캐스팅하여 알려준다(①,②). 이때 두 노드는 동일한 CAP(Contention Access Period)에서 경쟁기반으로 데이터를 전송한다. 상기 실시예에서는 노드 D가 경쟁에서 승리하여 먼저 데이터를 전송한다(①). 노드 E도 백오프한 후 데이터를 전송하여 비컨 할당 정보를 알려준다(②).
노드 D, E의 전송 범위 내에 있는 노드 A는 노드 D, E로부터 각각 비컨 할당 정보를 수신한다. 노드 A는 비컨 슬랏의 중복을 발견하고, 어떤 노드가 먼저 비컨 할당 정보를 전송한 노드인지 판단한다. 노드 A는 후순위 노드 E에 비컨 중복 할당 정보를 알려준다(③). 비컨 중복 할당 정보 또한 동일한 CAP 구간에서 전송될 수 있다.
노드 E는 노드 A로부터 중복 할당 정보를 받고 다른 슬랏을 할당하기 위한 초기과정으로 다시 돌아간다. 중복 할당 정보를 받지 않은 노드 D는 다음 BI 구간에서 할당한 슬랏에서 비컨을 전송한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 슬랏이 중복되어 지속적인 충돌이 발생할 경우, 이 정보를 알고 있는 노드가 이웃 노드에게 알려주는 방법을 나타낸다.
특정 비컨 슬랏에서 지속적으로 충돌이 발생하는 것을 감지한 노드는 충돌 관련 정보를 이웃 노드에게 알려준다. 노드 A는 2번 SD의 비컨 슬랏에서 지속적으로 충돌이 발생하는 것을 감지하고, 자신의 비컨 슬랏(3번 SD)에서 비컨 전송을 통해 충돌 관련 정보를 이웃 노드에게 알려준다(①).
충돌 관련 정보를 수신한 노드들 중 충돌이 발생하는 비컨 슬랏이 자신의 비 컨 슬랏인 노드들(노드 D, E)은 비컨 송신을 중지하고 새로운 비컨 슬랏을 선택한다. 노드 D, E는 새로 선택한 비컨 슬랏의 SD에서 경쟁 기반으로 슬랏 할당 정보를 전송한다. 이때, 도 6의 슬랏 할당 중복 방지 방법이 사용된다. 성공적으로 비컨 슬랏 할당이 이루어지면 이웃 노드들은 비컨 할당 정보를 업데이트 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 충돌 방지를 위한 비컨 송수신 방법을 나타낸다.
송신 노드는 CCA(Clear Channel Assesment) 및 백오프(back-off)를 수행하고 비컨을 전송한다. 상기 비컨은 슈퍼프레임의 시작 시간과 실제 비컨 전송 시간 간의 오프셋(offset) 값을 포함한다. 수신 노드는 수신된 비컨의 오프셋 값(α)을 이용하여 다음 비컨 수신 시간을 조정한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 비컨 전송 알고리즘에 따라 동작하는 노드 A는 충돌을 피하기 위해 CCA 또는 CSMA-CA에 따라 소정 시간 지연 후 비컨을 전송하며, 지연에 의한 오프셋 값을 비컨에 포함시킨다.
종래의 IEEE 802.15.4에 따라 동작하는 노드 B는 슈퍼프레임 시작 시간(Tα)을 비컨 수신 시간으로 설정한다. 따라서 다음 비컨 수신 시간은 Tα+BI 로 설정된다.
반면 본 발명의 비컨 전송 알고리즘에 따라 동작하는 노드 C는 슈퍼프레임의 시작 시간을 오프셋 값을 고려하여 조정한다. 따라서 다음 비컨 수신 시간은 Tα-α+BI 로 설정된다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 프레임에 시간 지연값을 삽입하는 비컨 포맷의 일 예이다. 이하에서는 기존 IEEE 802.15.4 MAC 규격의 비컨 페이로드에 포함된 필드와 동일한 필드에 대한 설명은 생략한다.
지연 시간(Deferred time) 필드는 백오프 횟수(the number of aUnitBackoffPeriod)를 나타낸다.
슈퍼프레임 명세(Superframe Specification) 필드는 도 9b에 도시된 바와 같이 Deferred Beacon Indication 서브필드를 포함하고, Deferred Beacon Indication 서브필드는 비컨 전송 전 지연 여부를 표시한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크에서 비컨 모드를 지원하기 위한 슈퍼프레임 구조이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 방식의 비컨 스케쥴링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 스케쥴링 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 프레임에서 비컨 스케쥴링을 위한 비트맵 할당 정보를 나타내기 위한 필드 구조이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비컨 프레임에서 비컨 스케쥴링을 위한 비트맵 할당 정보를 나타내기 위한 필드 구조이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 방식으로 비컨을 할당할 경우에 발생할 수 있는 비컨 슬랏 충돌문제를 해결하기 위한 방식을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 슬랏이 중복되어 지속적인 충돌이 발생할 경우, 이 정보를 알고 있는 노드가 이웃 노드에게 알려주는 방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 충돌 방지를 위한 비컨 송수신 방법을 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 프레임에 시간 지연값을 삽입하는 비컨 포맷이다.

Claims (10)

  1. 네트워크 코디네이터의 비컨 전송 주기인 비컨 간격을 다수의 슈퍼프레임으로 구성하는 메쉬 네트워크에서 노드의 비컨 스케쥴링 방법에 있어서,
    전송 범위 내 이웃 노드들로부터 비컨 할당 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 비컨 할당 정보를 기초로 상기 다수의 슈퍼프레임 중 비컨이 할당되지 않은 슈퍼프레임을 자신의 비컨 전송을 위한 슈퍼프레임으로 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비컨 할당 정보는 비트맵으로 표현되는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    자신의 비컨 할당 정보를 상기 이웃 노드들로 브로드캐스팅하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 비컨 할당 정보를 브로드캐스팅하는 단계는,
    상기 선택된 슈퍼프레임에서 경쟁기반으로 상기 비컨 할당 정보를 브로드캐스팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 이웃 노드들 중 비컨 할당이 중복되는 것을 검출한 노드로부터 비컨 할당 중복 정보를 통지받는 단계; 및
    상기 비컨 할당 중복 통지를 기초로 타 노드와 중복되지 않는 다른 슈퍼프레임을 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    다음 비컨 간격의 상기 선택한 슈퍼프레임의 비컨 슬랏에서 비컨을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 노드들 중 비컨 충돌을 검출한 노드로부터 비컨 충돌 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 비컨 충돌이 발생하는 슈퍼프레임이 자신의 슈퍼프레임인 경우, 타 노드와 중복되지 않는 다른 슈퍼프레임을 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이웃 노드들로부터 비컨 할당 정보를 수신하지 못한 경우, 새로운 네트 워크의 코디네이터로서 슈퍼프레임 구조를 정의하는 단계; 및
    첫번째 슈퍼프레임을 자신의 비컨 전송을 위한 슈퍼프레임으로 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.
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